la acidificación del océano

LA ACIDIFICACIÓN
DEL OCÉANO
Resumen del segundo Simposio científico
“El océano en un mundo con altos niveles de CO2”
elaborado para gestores de políticas ambientales.
PATROCINADORES
Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO
Programa Internacional sobre la Geosfera y la Biosfera
Laboratorio de Medio Ambiente Marino de la Agencia Internacional de Energía Atómica (IAEA-MEL)
Comité Científico de Investigaciones Oceánicas
simposio sobre “El
océano en un mundo con
ALTOS NIVELES DE CO2”
El segundo simposio científico “El océano en un mundo con altos niveles de CO2”
tuvo lugar del 6 al 9 de octubre de 2008 en el Museo Oceanográfico de Mónaco con
el alto patrocinio de Su Alteza Serenísima el Príncipe Alberto II. La reunión congregó
a 220 científicos de 32 países con el fin de evaluar los conocimientos existentes sobre
el impacto de la acidificación del océano en la química marina y los ecosistemas y de
estudiar la repercusión desde el punto de vista socioeconómico y de las políticas.
En este documento se resumen las conclusiones de las nuevas investigaciones que se
presentaron en el simposio. Los resultados se sintetizan en un informe científico,
titulado “Research Priorities for Ocean Acidification” (2009), que se puede consultar
en la siguiente dirección: www.ocean-acidification.net.
Antecedentes
RECOMENDACIONES
Los efectos perjudiciales
sólo podrán ser evitados
si en el futuro se limitan
los niveles de CO2 en la
atmósfera.
Se precisa de una
red mundial de alerta
temprana y predicción.
El océano aproximadamente el 25% del CO2 que se añade anualmente a la atmósfera
como consecuencia de las actividades humanas, atenuando en gran medida las consecuencias que ese gas de efecto invernadero tiene en el clima.
Cuando el CO2 se disuelve en el agua del mar, se forma el ácido carbónico. A causa
de ese fenómeno, denominado acidificación del océano, el agua del mar se vuelve
corrosiva para las conchas y esqueletos de muchos organismos marinos. Ello influye
igualmente en la reproducción y fisiología de algunos de esos organismos.
Portada: Central eléctrica de carbón de Ironbridge por la noche, Shropshire (Inglaterra), enero de 2007.
En la actualidad se han observado esas consecuencias en organismos vivos de varias
regiones de todo el mundo. Dentro de varias décadas, la química de los océanos
tropicales no permitirá mantener el crecimiento de los arrecifes coralinos, al tiempo
que grandes extensiones de los océanos polares pasarán a ser corrosivos para los
organismos marinos calcáreos. Esas profundas transformaciones tendrán repercusiones
en las redes alimentarias, la biodiversidad y la pesca.
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Se prevé que dentro
de algunas décadas
los océanos polares
alcancen niveles de acidez
suficientes para disolver
algunas conchas.
Cálculo del estado de saturación de aragonito
en función del exceso de concentración de iones
de carbonato (umol kg-1). El color azul indica las
aguas de superficie que propician la formación
de carbonato de calcio y el rojo muestra las
aguas que son corrosivas para los organismos
que se calcifican. Adaptado de Orr et al. (2005)
Nature 437, págs. 681-686. Diseño gráfico:
James Orr, Laboratorio para el Medio Ambiente
Marino (IAEA-MEL), Mónaco.
EL OCÉANO SE ESTÁ
ACIDIFICANDO CON RAPIDEZ
La acidez del océano se ha incrementado en un 30% desde el comienzo de la
revolución industrial. Si la concentración de CO2 atmosférico sigue aumentando
al ritmo actual, al final de este siglo el océano será corrosivo para las conchas de
muchos organismos marinos. Se ignora cómo se podrán adaptar los organismos
marinos y si esa adaptación será posible.
Ese incremento es 100 veces más rápido que cualquier cambio de la acidez que
hayan experimentado los organismos marinos durante al menos los últimos 20
millones de años. Hace 65 millones de años, la acidificación del océano tuvo como
resultado la extinción masiva de organismos marinos calcáreos, que son parte
integrante de la red alimentaria marina. En aquella época, los arrecifes coralinos
desaparecieron del registro geológico y tardaron millones de años en recuperarse.
La actual acidificación provocada por el hombre constituye un fenómeno poco
frecuente en la historia geológica de nuestro planeta.
Antecedentes
Hoy en día la concentración media de CO2 atmosférico es de 385 partes por millón
(ppm), lo que supone un incremento del 38% con respecto al nivel de 280 ppm de
la época preindustrial.
La mitad de ese incremento se produjo durante los últimos 30 años. En la actualidad,
las emisiones de CO2 son superiores a las hipótesis más pesimistas previstas hace una
década por el Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático.
Diseño gráfico: Richard A. Feely, Laboratorio
del Medio Ambiente Marino del Pacífico,
Administración Nacional Oceánica y
Atmosférica, Estados Unidos de América, datos
atmosféricos de Pieter Tans y datos sobre el
agua del mar de David Karl. Adaptado de Feely
(2008) en Levinson y Lawrimore (comp.),
Bull. Am. Meteorol. Soc., 89 (7): S58.
Fotografía: Ulf Riebesell
Las observaciones
reunidas a lo largo de los
últimos 25 años muestran
que se ha producido una
tendencia constante al
aumento de la acidez en
las aguas superficiales
a raíz del incremento del
CO2 atmosférico.
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LA ACIDIFICACIÓN
DEL OCÉANO ES UNA
CONSECUENCIA DIRECTA DE
LAS EMISIONES DE CO2 Y NO
DEL CAMBIO CLIMÁTICO
Si bien el cambio climático y sus repercusiones encierran incertidumbres considerables,
actualmente se pueden observar los cambios químicos que se producen en el
océano debido al incremento del CO2 atmosférico y los cuales, en muchos casos,
se podrán predecir en el futuro.
Cuando el CO2 se disuelve en el agua del mar, se forma el ácido carbónico. Esa
reacción química provoca la acidificación del océano y es independiente de otros
efectos del cambio climático.
La disminución de las temperaturas mundiales y la concentración de otros gases
de efecto invernadero no reducirán la acidificación del océano. Este fenómeno no
constituye un asunto climático secundario, sino que es el otro problema que
plantean las emisiones de CO2.
En las negociaciones destinadas a reducir las emisiones de gases de efecto
invernadero se deberá tener en cuenta la acidificación del océano. Los métodos de
la geoingeniería que se utilizan para hacer frente al cambio climático, por ejemplo,
reflejando la luz del sol, no resolverán el problema de la acidificación del océano.
La disminución de las
temperaturas mundiales
y la concentración de
otros gases de efecto
invernadero no reducirán
la acidificación del
océano.
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¿CÓMO REACCIONARÁN LOS
ECOSISTEMAS MARINOS?
La mayoría de los estudios indican que cuando la acidificación aumenta, la
calcificación disminuye, afectando a la formación de conchas y esqueletos. En lo que
respecta a la calcificación, los organismos marinos reaccionan de distintas maneras
en las diferentes etapas de su ciclo vital. Algunas de las primeras etapas de vida son
especialmente sensibles a la acidificación.
En el caso de los animales marinos, entre ellos los invertebrados y algunos peces, la
acumulación de CO2 en el cuerpo también puede alterar procesos distintos de la
calcificación, lo que puede provocar cambios generales de la morfología, el estado
metabólico, la actividad física y la reproducción del organismo en cuestión.
Algunos grupos de fitoplancton, como los cocolitofóridos, podrían verse afectados
negativamente por la acidificación del océano, mientras que otros, como por ejemplo,
las cianobacterias que fijan nitrógeno, podrían resultar beneficiados por los elevados
niveles de CO2. Los efectos que se producen en el fitoplancton y otras especies
vulnerables podrían alterar las redes alimentarias marinas, lo que a su vez afectará a
las pesquerías.
A mediados de este siglo, se prevé que los índices de calcificación de los corales
disminuirán alrededor de un tercio y la erosión de los corales superará la tasa de
crecimiento de los mismos. Es posible que muchos arrecifes no subsistan.
Los experimentos han mostrado que la acidificación del océano dificulta la
calcificación de los corales profundos. En 2100, el 70% de los corales de agua fría
estarán expuestos a aguas corrosivas. Los ecosistemas de corales de agua fría
proporcionan hábitat y zonas de alimento y desove para muchos organismos de aguas
profundas, incluidas algunas especies piscícolas comerciales.
Antecedentes
La reproducción selectiva de una especie de ostra muestra que se puede aumentar la
resistencia a la acidificación, lo que indica que algunos organismos podrían tener
cierto nivel de adaptación. No obstante, se desconoce cómo se adaptarán la mayoría
de los organismos a un ambiente de mayor acidez.
La gravedad de esos efectos podría depender en parte de la interacción entre la acidificación y otras presiones ambientales como el incremento de las temperaturas
oceánicas, la pesca excesiva y las fuentes terrestres de contaminación. En dos
especies de cangrejo la acidificación del océano disminuye la resistencia a las temperaturas extremas, lo que pone de manifiesto una mayor sensibilidad al calentamiento,
así como la posibilidad de que se reduzcan las zonas de distribución de especies.
Los medios donde los niveles de CO2 son naturalmente elevados, como algunas zonas
costeras que se ven influidas por corrientes ascendentes de aguas o aportaciones
fluviales, o zonas que reciben aportaciones de CO2 de carácter volcánico o hidrotermal,
ofrecen una visión de cómo serán los ecosistemas marinos del futuro. En esas zonas la
biodiversidad es reducida y existe un gran número de especies invasoras.
Fotografía: Armin Form
A mediados de este siglo,
es posible que muchos
arrecifes no subsistan.
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¿QUÉ CONSECUENCIAS TENDRÁ
LA ACIDIFICACIÓN DEL
OCÉANO EN LAS SOCIEDADES Y
LAS ECONOMÍAS?
La acidificación del océano podría dar lugar a una reacción en cadena a través de la red
alimentaria marina que afectará a la industria comercial de la pesca y el marisco, la cual
mueve miles de millones de dólares, y poner en peligro la seguridad alimentaria de
millones de personas que figuran entre las más necesitadas del mundo. Las larvas de
pez y molusco podrían ser especialmente vulnerables.
Como consecuencia de la acidificación del océano, la mayoría de las regiones del
océano podrían ser inhóspitas para los arrecifes coralinos, lo que influirá en el turismo,
la seguridad alimentaria, la protección de las costas y la biodiversidad. Los arrecifes
coralinos podrían resultar particularmente afectados a raíz de las distintas consecuencias de la decoloración de los corales provocada por el aumento de la temperatura del
agua y la acidificación del océano.
La capacidad del océano de absorber CO2 atmosférico está disminuyendo debido
a la acidificación del océano, que hará más difícil estabilizar las concentraciones de ese
tipo de CO2.
El costo derivado de la estabilización del CO2 atmosférico en un nivel que evite la
mayoría de las consecuencias perjudiciales es menor que el costo de la inacción,
y la estabilización se podría lograr con tecnología que pueda utilizarse ahora y en un
futuro próximo.
Antecedentes
Cuando los pequeños organismos oceánicos mueren, su concha dura se hunde en el
lecho oceánico, secuestrando el carbono durante largo tiempo. Ello forma parte de la
bomba de carbono oceánico y si las conchas son más finas, estas transferirán menos
carbono a los sedimentos marinos. Se puede estimar el costo del servicio que el
bombeo de carbono oceánico presta a los ecosistemas aplicando los precios vigentes en
los mercados de crédito del carbono. Teniendo en cuenta que el precio del mercado
del carbono oscila entre 20 y 200 dólares estadounidenses por tonelada de carbono, la
absorción por los océanos del CO2 representa una subvención anual para la economía
mundial de 40.000 a 400.000 millones de dólares, es decir, entre el 0,1% y el 1% del
producto mundial bruto. La disminución prevista de la eficiencia del bombeo de
carbono oceánico podría suponer una pérdida de varios miles de millones de
dólares anuales.
Fotografía: Arne Körtzinger
Es posible que mediante las negociaciones internacionales destinadas a mantener los
niveles de CO2 atmosférico por debajo de 550 ppm, o incluso 450 ppm, no se logre
evitar que una gran parte de los océanos polares se vuelvan corrosivos para las
conchas de especies marinas esenciales. Incluso si se alcanzan esos niveles de CO2, los
pronósticos indican que el crecimiento neto de los corales en las zonas tropicales no
podrá compensar su erosión y desintegración.
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La acidificación del
océano podría poner
en peligro la seguridad
alimentaria de millones
de personas que figuran
entre las más necesitadas
del mundo.
LAS PRIMERAS ETAPAS DE
LA INVESTIGACIÓN SOBRE
LA ACIDIFICACIÓN DEL
OCÉANO
La acidificación del océano es una disciplina relativamente nueva, pues el 62% de
los informes de investigación sobre el tema se publicaron a partir de 2004.
A pesar de que se conocen mejor las consecuencias de la concentración elevada de
CO2 en una amplia gama de organismos marinos, todavía no se pueden realizar
predicciones válidas de las repercusiones que ello podría tener en los ecosistemas
marinos y la pesca en su conjunto ni determinar umbrales por encima de los cuales
esos ecosistemas podrían no recuperarse.
Existen pocos sitios en que se hayan efectuado mediciones relativas a varias
décadas de las variables químicas y de los ecosistemas que serían necesarias
para proporcionar un punto de referencia que permita evaluar a su debido tiempo
las consecuencias de la acidificación del océano. Se precisa una red mundial de
alerta temprana y predicción coordinada entre los países para estudiar, gestionar y
comprobar las acciones de estabilización.
Antecedentes
En la mayoría de los estudios sobre los organismos marinos sólo se han examinado
las reacciones de determinadas especies a un factor ambiental, como el aumento de
la acidez, el CO2 o la temperatura. Hay que idear métodos para analizar la reacción
de todo el ecosistema a distintos factores de forzamiento ambiental, utilizando las
hipótesis que se prevén en las próximas décadas. Se han de efectuar estudios a largo
plazo y experimentos de reproducción selectiva para comprender las respuestas en
adaptación y evolución. Será importante determinar los genes que intervienen en la
calcificación y el equilibrio ácido-base y disponer de medios para medir la expresión
de esos genes a fin de conocer la adaptabilidad de los organismos marinos a los
cambios de la acidez.
Las tasas actuales de acidificación indican que las posibilidades de atenuación son
muy reducidas, especialmente a corto plazo. Conviene realizar investigaciones para
saber si al añadir sustancias alcalinas al océano, se podría frenar la acidificación en
zonas determinadas, y conocer la medida en que se pueden compensar las consecuencias de la acidificación reduciendo otras presiones ambientales, como la eutrofización, así como la manera óptima de gestionar los ecosistemas marinos para hacer
frente a estos y otras amenazas combinadas. En los grupos de usuarios que dirijan las
investigaciones deberían participar expertos en políticas que se interesen por asuntos
que abarquen los sectores ambientales, industriales y de conservación pertinentes.
Fotografía: Ulf Riebesell
El 62% de los informes
de investigación sobre
la acidificación del
océano se publicaron a
partir de 2004.
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ATROCINADORES DEL SIMPOSIO
El Comité Científico de Investigaciones (www.scor-int.org) es una institución no
gubernamental que fue creada en 1957 por el Consejo Internacional de Uniones
Científicas para promover la cooperación internacional en todos los ámbitos de las
ciencias oceánicas.
La Comisión Oceanográfica Intergubernamental (http://ioc-unesco.org) fue instituida
en 1960 por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la
Cultura (UNESCO) a fin de brindar a los Estados Miembros de las Naciones Unidas
un mecanismo esencial para propiciar la cooperación mundial en el estudio del océano.
El Programa Internacional sobre la Geosfera y la Biosfera (www.igbp.net) es un pro-
grama internacional de investigación científica que estudia las interacciones entre los
procesos biológicos, químicos y físicos y los sistemas humanos con objeto de elaborar y
difundir los conocimientos necesarios para hacer frente al cambio mundial.
Laboratorio de Medio Ambiente Marino de la Agencia Internacional de Energía
Atómica (IAEA-MEL) (www.naweb.iaea.org/naml)
promueve las iniciativas
interinstitucionales del sistema de las Naciones Unidas destinadas a proteger los
mares y lleva a cabo investigaciones sobre la acidificación del océano combinando
Atoms for Peace: The First Half Century
1957–2007
isótopos con experimentos de manipulación y utilizando modelos numéricos para
entender y predecir de modo más adecuado la manera en que la acidificación puede
alterar los recursos marinos durante el siglo XXI.
www.ocean-acidification.net.
AYUDA FINANCIERA Y EN ESPECIE
Los patrocinadores científicos y los comités organizadores del simposio agradecen
con gratitud la ayuda financiera y en especie que se ha recibido de las siguientes
organizaciones y organismos de financiación:
National Science Foundation de los Estados Unidos de América
Fundación Príncipe Alberto II de Mónaco
Comité Científico de Investigaciones Oceánicas
Comisión Oceanográfica Intergubernamental de la UNESCO
Organismo Internacional de Energía Atómica
Programa Internacional sobre la Geosfera y la Biosfera
Musée océanographique de Monaco
Centre Scientifique de Monaco
Consejo Internacional para la Exploración del Mar
Organización del Pacífico Norte para las Ciencias del Mar
Fotografía: Clara Natoli
Redactores: Maria Hood, Wendy Broadgate,
Ed Urban y Owen Gaffney.
Diseño gráfico: Hilarie Cutler, Secretaría del IGBP
Los textos se pueden consultar en:
www.ocean-acidification.net.
Los textos impresos se pueden obtener
escribiendo a la siguiente dirección de correo
electrónico: [email protected] o llamando al
siguiente número de teléfono: + 46 8 16 64 48.
Los resultados que se exponen brevemente
en este documento se sintetizan en el informe
científico de Orr et al. (2009) titulado Research
Priorities for Ocean Acidification, consultable
en: www.ocean-acidification.net.